[发明专利]一种高炉软熔带透气性的评价方法

说明书

本发明公开了一种高炉软熔带透气性的评价方法，根据高炉十字测温数据以及炉喉的径向位置，利用多项式拟合得到十字测温的形状函数；根据十字测温的形状函数，利用坐标转换得到软熔带的形状函数；根据软熔带焦窗位置以及形状函数，得到软熔带内部每层焦窗的直径；根据焦窗直径以及厚度，计算焦窗面积；利用软熔带焦窗总面积与炉腰横截面积的比值表征软熔带透气性，计算软熔带透气性指数。本发明以软熔带焦窗总面积与炉腰横截面积的比值表征软熔带透气性，此方法简单有效，便于生产操作人员计算分析。

技术领域

本发明涉及一种透气性评价方法，特别是一种高炉软熔带透气性的评价方法，属于高炉炼铁技术领域。

背景技术

软熔带由焦炭和熔融态的矿石组成，焦炭和矿石呈层状分布，而煤气主要从焦炭层通过，因此，软熔带是高炉内透气性最差的区域。研究表明软熔带区域的压力损失占高炉总压差的50％以上，因此软熔带的透气性对高炉运行状态影响巨大，由于高炉是一个黑箱，许多参数难以量化，现有技术中对软熔带透气性尚未建立评价指标。因此有必要设计一种高炉软熔带透气性的评价方法，从而对高炉软熔带的透气性进行评估以对高炉的运行状态更好地进行监控。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高炉软熔带透气性的评价方法，以软熔带焦窗总面积与炉腰横截面积的比值表征软熔带透气性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种高炉软熔带透气性的评价方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤一：根据高炉十字测温数据以及炉喉的径向位置，利用多项式拟合得到十字测温的形状函数；

步骤二：根据十字测温的形状函数，利用坐标转换得到软熔带的形状函数；

步骤三：根据软熔带焦窗位置以及形状函数，得到软熔带内部每层焦窗的直径；

步骤四：根据焦窗直径以及厚度，计算焦窗面积；

步骤五：利用软熔带焦窗总面积与炉腰横截面积的比值表征软熔带透气性，计算软熔带透气性指数。

进一步地，所述步骤一具体为：

根据炉喉位置十字测温的在设定时长内的平均温度T_beam,j，j＝1,2，……k，其中j＝1时表示边缘，j＝k时表示中心，以及相应的炉喉径向位置x_beam,j，利用多项式拟合可得到：

T_beam＝f(x_beam) (1)

式中，x_beam表示十字测温各点的炉喉径向位置，炉喉中心点为坐标原点，横轴为炉喉直径，纵轴为十字测温显示的温度，f(x_beam)即为炉喉径向位置与温度的多项式函数。

进一步地，所述步骤二具体为：

建立软熔带形状坐标系，坐标原点为软熔带底部中心点，横轴为底部直径，纵轴为软熔带高度，此处用料线位置表示；

式中，D_T为炉喉直径；D_L为软熔带最低点处的炉型直径；x_cohesive为软熔带形状函数自变量，表示软熔带径向位置；t_d为矿石的软熔温度；h_sl为软熔带形状函数因变量，表示软熔带纵向位置，此处为料线深度；h_sl,λ为软熔带根部料线位置，可根据高炉静压分布或冷却壁温度分布计算得到；T_beam,1为十字测温边缘温度；

将公式(2)和(3)代入十字测温形状函数(1)，即可得到软熔带形状函数：